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JP4328685B2 - シート処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、電子写真技術を用いて紙等のシートに画像を記録するLBP(レーザビームプリンタ)や複写機、複写機のアプリケーションである、フィニッシャー、ソータ、スタッカー等の製本装置を備えた画像形成装置等のシート処理装置に関する。
従来の製本装置においては、例えば、ステイプル処理するソータやフィニッシャーでは、用紙(シート)のサイズや厚さに応じて、ステイプル処理できる枚数が異なっていた。
普通紙と呼ばれる厚さの用紙において、A4サイズでは、50枚を1束としてステイプル処理できるが、A3サイズでは、40枚を1束としてしかステイプル処理できない。
また、厚紙と呼ばれる厚さの用紙においては、A4サイズでは、30枚を1束としてステイプル処理できるが、A3サイズでは、20枚を1束としてしかステイプル処理できない。
上記のように、各製品によって束で処理できる用紙の枚数が異なるが、サイズや厚さで処理できる最大用紙枚数が決定していた。
用紙の厚さ情報に関しては、ユーザ入力であったり、固定値で装置に予め持っていたり、給紙時に用紙の厚さを測定する場合等がある。
また、束になった用紙の厚さを検出する機構としては、シート束高さを検出し、所定厚さに達すると、別の処理部へ収納・整合したり、装置外部へ排出したりする(例えば、特許文献1,2参照)。
また、束になった用紙の厚さを検出し、その束を挟んだり、その後の処理をするためのガイドの位置を制御したり、複数のステイプル(綴じ)手段から選択的に1つを選択して、ステイプル処理を行う(例えば、特許文献3,4参照)。
更に、テープバインダ装置においては、挟持されたシート束の厚さに応じて幅の異なる数種のバインドテープを有するテープを選択的に供給する(例えば、特許文献5参照)。
特開平7−165363号公報 特開平8−301504号公報 特開平10−7314号公報 特開2000−318918号公報 特開平10−181236号公報
しかしながら、上記従来例においては、各用紙の種類(厚さ)に応じて、束処理する用紙の枚数や厚さの上限を設定しているが、それらを秤量で指定している場合、秤量が用紙の厚さと同じ単位ではないため、用紙の厚さに対して正確に制限を求めることができず、束処理する用紙の枚数や厚さの上限に余裕を持たせた設定値を作らなければならない。
このため、例えば、A4サイズの普通紙であれば、現実には100枚処理できるとしても、普通紙というカテゴリに分けられた用紙のどの用紙が選択されても同じ枚数の束処理が行えるようにするために、束処理可能な用紙の枚数に50枚という制限をつけたりする。これにより、普通紙の中でも100枚を1束として処理できる種類の用紙があったとしても、50枚という束処理上限に含まれてしまう。
また、1枚毎に用紙の厚さを検知できる装置においても、1枚毎の用紙の厚さ情報を保持しているものではなく、普通紙や厚紙等のカテゴリ分けをしているだけであるため、同様に用紙の束処理可能な枚数や厚さの上限は、各カテゴリの束処理可能な枚数や厚さの上限に含まれてしまう。
更に、近年、画像処理装置に使用される用紙の種類も多様化し、カテゴリ内の用紙の厚さの幅が増え、カテゴリを増やす等の対応が試みられている。
しかし、十分に設定種類を増やしても、設定されている用紙の枚数や厚さの上限で束処理を行うと、予想厚さ未満の用紙は、上限まで用紙を格納して束処理しても、まだ処理できる枚数を増やすことができ、予想厚さ以上の用紙は、束処理できる上限まで処理すると、処理できる厚さを超えてしまい、シワや製本ミス等の仕上り状態が悪化する等の懸念があった。
また、用紙厚さ検知に関しては、定着及び束処理する前の用紙厚さを測定した場合、その用紙は、定着器を通過する時に熱及び圧力により、定着器通過後には用紙厚みが減少する。これは、定着器において過熱される熱により内部に含まれていた水分が蒸発し、圧力をかけることにより用紙内の隙間が埋まることによる。また、束処理する時には、束を押圧して挟み込むために、複数枚で処理される用紙間の隙間が無くなり、接着するために、更に押圧する前後で束の厚さが変化する。
よって、製本の仕上りの観点からは、定着後で、しかも束処理する時に用紙束の厚さを測定した方が好ましい。
これに対し、従来の束処理の用紙の厚さ検知は、検知した用紙の厚さを、用紙束厚さ測定後の束処理に使用することが多かった。
本発明の目的は、シートの厚さに応じて最適な製本処理等の束処理を行うことが可能なシート処理装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のシート処理装置は、画像形成装置から排出された複数枚のシートを束状にして処理するシート処理装置において、処理される複数の前記シートを積載するとともに積載された複数の前記シートからなるシート束に処理を行う処理部と、前記シートの種類毎に前記処理部で処理可能な前記シート束の上限枚数の情報及び前記シート束の上限の厚さの情報を格納する格納部と、前記格納部に格納された前記シート束の上限枚数の情報に基づいて、前記処理部の動作を制御する制御部と、前記処理部に積載された前記シート束を押圧する押圧部と、前記押圧部により押圧した状態で前記シート束の厚さを検出するシート束厚さ検出手段と、前記シート束厚さ検出手段により検出したシート束厚さ情報と前記シート束の前記シートの枚数と前記シート束の上限の厚さの情報とに基づいて前記格納手段に格納された前記シート束の上限枚数の情報を更新する更新手段と、備え、前記更新手段は、使用する前記シートの種類が初めて使用される前記シートである場合、前記処理部で処理可能な前記シート束の上限枚数の情報及び前記シート束の上限の厚さの情報として予め決められた初期設定値を使用して、前記シート束の上限枚数の情報を更新し、前記制御部は、前記更新手段により前記上限枚数が更新された前記シートと同じ種類の前記シートを再度使用する場合に、前記更新手段により更新された前記上限枚数の情報に基づいて前記処理部の動作を制御することを特徴とする。
処理するシート束の厚さを検出し、その検出したシート束の厚さに基づいて、束処理できるシート枚数或いはシート厚さの上限を変更することができるため、使用したシートの厚さに応じて、最適な製本処理等の束処理が可能になり、仕上り等にシワや製本ミス等が無くなると共に、可能な限り上限まで束処理ができる。
以下、本発明に係るシート処理装置の実施の形態を、図面に基づき説明する。
本発明の特徴は、以下の通りである。
処理するシート束の厚さを検出し、その検出したシート束の厚さに基づいて、束処理できるシートの枚数或いはシートの厚さの上限を変更することにより、使用したシートの厚さに応じて、最適な製本処理等の束処理が可能になり、仕上り等にシワや製本ミス等が無くなると共に、可能な限り上限まで束処理ができ、しかも、シートの厚さに対応した枚数を上限に設定することにより、想定以上の厚みのシートが処理装置に格納された時に発生する角折れやシワ等を無くすことができる。
また、処理するシート束の厚さ検出を、シートを挟持或いは押圧して行うことにより、例えば、定着器を抜けた後に水分蒸発や、シート内の空気の隙間が無い状態、或いは、接触するシート間の隙間が無い状態となり、シート束処理時の適正なシート束厚さを測定することができる。
また、シート供給段の格納手段にシートの厚さ情報が初期値として格納されており、検出したシート束の厚さに応じて、シート供給段の格納手段に格納されているシートの厚さ情報が更新されるため、より精度の高い製本処理等のシート束処理に適した処理が可能になると共に、装置本体内に予め記憶されているシートの種類(厚さ情報)では対応できない新たな厚さのシートについても対応することが可能になる。
また、束処理されるシートの枚数をカウントし、シート束厚さ検知の結果を1枚あたりのシート厚さに変換するため、複数種類のシートが混載されても、より精度の高い束処理に適した処理が可能になると共に、装置本体内に予め記憶されているシートの種類(厚さ情報)では対応できない新たな用紙厚さの用紙についても対応することが可能になる。
また、検出したシート束の厚さから、1枚あたりのシートの厚さに変換し、それをシート供給段の格納手段に格納されているシート1枚あたりの厚さに反映することにより、枚数制限或いは厚さ制限を演算する場合の処理をより、容易に行える。
また、検出したシート束の厚さと、束状にするシートの枚数とをカウントして、1枚あたりのシートの厚さに変換することで、装置が束処理可能なシートの最大枚数を、1枚あたりのシートの厚さから導くことが容易になり、精度の高い製本処理等のシート束処理が行えると共に、シート束処理を最大限に生かすことができる処理枚数を提示することができる。
また、原稿枚数、複写等の処理モードから、出力されるシート枚数を算出し、その算出されたシート枚数と、束処理可能なシート枚数とを比較し、算出されたシート枚数が束処理可能なシート枚数を超えた場合に警告することにより、想定以上の厚みを持ったシートを無理に束処理することによるシワ、角折れ等の束処理ミスが発生する前に、ユーザに知らせることができる。
また、シートの供給段情報をも加味することにより、より精度の高い警告を促すことが可能になる。
更に、シートの出力枚数及びシート供給段が確定した時点で、ユーザに対し、精度の高い束処理が行えないことを知らせることができるため、精度の低い束処理(シワ、角折れ等、製本部での用紙詰まり)状態でシート束を出力することがない。
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態を、図1乃至図11に基づき説明する。
図1は、本実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置の側面図である。
この画像形成装置は、光学系1Rと画像出力部1Pとから成り、電子写真方式として、光学系1Rにて原稿の画像を読み取り、画像出力部1Pにて光学系1Rからの画像情報より画像を転写材(シート)Pに形成するものであり、本実施の形態では、更に、画像出力部1Pに本発明が特に有効であると考えられる複数の画像形成部を並列に配し、且つ、中間転写方式を採用したカラー画像形成装置として説明していく。
図2は、光学系1Rの概略構成を示す側面図であり、同図において、1Rは光学系、1201は原稿照明ランプ、1202は原稿台ガラス、1203は原稿、1204は第1ミラー、1205は第2ミラー、1206は第3ミラー、1207はレンズ、1208はカラーCCD、1209は読み取り部、1210はシェーディング補正板、1211は流し読みウインドウ、1212は圧板である。
図2において、原稿照明ランプ1201によって照明された原稿台ガラス1202上に載置された原稿1203の画像は、第1ミラー1204、第2ミラー1205、第3ミラー1206、レンズ1207を介してカラーCCD1208上に結像し、原稿1203のラインイメージを読み取る。原稿照明ランプ1201と第1ミラー1204とから構成される読み取り部1209は、図中矢印A方向に移動し、順次ラインイメージを読み取る。その際、第2ミラー1205及び第3ミラー1206も矢印A方向に移動し、原稿1203の面からカラーCCD1208までの距離(光路長)が一定となるように、不図示の駆動系によって駆動される。
実際に図2の構成において、原稿1203の原稿画像が読み取られるシーケンスを説明する。
オペレータにより原稿読み取りのコマンドが入力されると(具体的にはコピーボタンを押す等)、光学系1Rは、読み取り部1209を図2の配置(これをホームポジションとする)から不図示の駆動系により、図中矢印B方向に移動させ、読み取り位置をシェーディング補正板1210の真下に配置する。次に、光学系1Rは、原稿照明ランプ1201を点灯させてシェーディング補正板1210を照明し、シェーディング補正板1210のラインイメージを、第1ミラー1204、第2ミラー1205、第3ミラー1206、レンズ1207を介してカラーCCD1208へ導く。
カラーCCD1208で読み取られたシェーディング補正板1210のラインイメージの画素毎の出力信号は、不図示の画像処理回路によって、全ての画素の出力レベルが所定のレベルになるように補正される。この画像処理によって、原稿照明ランプ1201の照度ムラ、レンズ1207の周辺光量落ち、カラーCCD1208の画素毎の感度ムラ等が補正され、原稿画像の読み取りムラが補正される。シェーディング補正処理が終了すると、読み取り部1209は、不図示の駆動系により図中矢印B方向に更に移動し、流し読みウインドウ1211の直下に配置される(流し読みウインドウ1211については、後述する)。
流し読みウインドウ1211の真下は、原稿画像の読み取りスタート位置であり、この位置から、不図示の駆動系は、図中矢印A方向に読み取り部1209を加速移動させ、読み取り位置が圧板1212に押さえ込まれて、平面性を維持した原稿1203の先端部に達するまでに、所定の速度に等速駆動されるように制御される。
読み取り部1209の読み取り位置が原稿1203の先端部に達すると、カラーCCD1208は、原稿1203のラインイメージを順次読み取る動作を開始する。
不図示の駆動系は、読み取り部1209を等速のまま図中矢印A方向に移動させ、原稿1203の終端まで読み取りが終了した後に、読み取り部1209の駆動を停止し、図中矢印B方向に読み取り部1209を移動させて、図2に示した配置、即ち、ホームポジションに戻し、一連の画像読み取り処理を終了して、次回の読み取り処理に備えて待機する。
以上で、光学系1Rの基本的な画像読み取り動作についての説明を終了する。
ところで、このような光学系1Rには、近年、原稿自動供給装置であるオートドキュメントフィーダ(ADF)が標準で装着されることも珍しくなくなってきた。ADFは、大量の原稿を自動的に連続交換する機能を有しており、原稿を1枚1枚取り換える手間を省くことができ、複写時間を短縮することができる。
ADFを用いた読み取り動作について、図3を用いて説明する。
図3は、ADFを備えた光学系1Rの構成を示す側面図であり、同図において、図2と同一部分には同一符号が付してある。
図3において、1300はADF、1301は給送トレイ、1302,1303は給送ローラ、1304はガイド、1305は搬送ローラ、1306,1307はガイド、1308は排出トレイ、1201は原稿照明ランプ、1202は原稿台ガラス、1204は第1ミラー、1205は第2ミラー、1206は第3ミラー、1207はレンズ、1208はカラーCCD、1209は読み取り部、1210はシェーディング補正板、1211は流し読みウインドウである。
図3に示すように、ADF1300が図2の圧板1212に置き換えられて装着された光学系1Rにおいて、読み取り部1209がホームポジション(即ち、図2の位置)に位置しているとき、オペレータにより、原稿読み取りのコマンドが入力されると(具体的にはコピーボタンを押す等)、不図示の駆動系及び不図示の画像処理回路は、図2の説明で述べたシェーディング補正を実施したのち、図3の部材配置になるよう各部材を移動し、読み取り部1209の位置を固定する。
この位置は、図2で説明したスタートポジションと同じ位置に相当する。スタートポジションには流し読みウインドウ1211が設けてあり、ADF読み取りの場合は、複数枚数の原稿は、給紙トレイ1301に載置される。原稿の読み取り動作が開始されると、原稿は、1枚ずつ給送ローラ1302及び1303によって給送され、図中矢印方向に回転する搬送ローラ1305によってガイド1304、1307、1306と搬送ローラ1305のスリットを通り、排出トレイ1308上に排出される。
搬送ローラ1305の回転速度は、読み取り倍率によって決定する。搬送ローラ1305によって搬送される原稿の画像は、流し読みウインドウ1211より読み取り部1209によって読み取られる。
以上説明したように、図2または図3の構成の光学系1Rによって読み取られた原稿のラインイメージデータは、順次画像出力部1Pに送り出され、該画像出力部1Pによって、読み取られた画像が形成される。
次に、画像出力部1Pの構成について、図1を用いて説明する。
画像出力部1Pは、大別して、画像形成部10(4つのステーション10a、10b、10c、10dが並設されており、その各ステーション10a〜10dの構成は、互いに同一である。)、給送ユニット20、中間転写ユニット30、定着ユニット40、及び制御部80(図1に不図示)から構成される。
更に、個々のユニットについて詳しく説明する。
画像形成部10は、次に述べるような構成になっている。
像担持体としての感光ドラム11a、11b、11c、11dがその中心で回転可能に軸支され、図中矢印方向に回転駆動される。感光ドラム11a〜11dの外周面に対向して、その回転方向に一次帯電器12a、12b、12c、12d、露光部である光学系1Rの露光部13a、13b、13c、13d、折り返しミラー16a、16b、16c、16d、現像手段14a、14b、14c、14dが配置されている。
一次帯電器12a〜12dは、感光ドラム11a〜11dの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、露光部13a〜13dにより、記録画像信号に応じて変調した、例えば、レーザビーム等の光線を、折り返しミラー16a〜16dを介して感光ドラム11a〜11d上に露光させることによって、感光ドラム11a〜11d上に静電潜像を形成する。
更に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった4色の現像剤(以下、これを「トナー」と称する。)をそれぞれ収納した現像手段14a〜14dによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像(現像像)を、中間転写体である中間転写ベルト31の画像転写領域Ta、Tb、Tc、Tdに転写する。
感光ドラム11a〜11dが回転して、画像転写領域Ta〜Tdを通過した下流で、クリーニング手段15a、15b、15c、15dにより、中間転写ベルト31に転写されずに感光ドラム11a〜11d上に残されたトナーを掻き落として、感光ドラム11a〜11dの表面の清掃を行う。
以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
給送ユニット20は、転写材(シート)Pを収納するためのカセット21a、21b、手差しトレイ27、カセット21a、21b内、若しくは、手差しトレイ27より転写材Pを1枚ずつ送り出すためのピックアップローラ22a、22b、26、各ピックアップローラ22a、22b、26から送り出された転写材Pをレジストローラ25a、25bまで搬送するための給送ローラ対23及び給送ガイド24、及び、画像形成部の画像形成タイミングに合わせて転写材Pを二次転写領域Teへ送り出すためのレジストローラ25a、25bにより構成される。
中間転写ユニット30について詳細に説明する。
中間転写ベルト31は無端状であって、巻架ローラとして、中間転写ベルト31に駆動を伝達する駆動ローラ32、中間転写ベルト31の回動に従動する従動ローラ33、中間転写ベルト31を挟んで二次転写領域Teに対向する二次転写対向ローラ34に巻架される。これらのうち駆動ローラ32と従動ローラ33との間に一次転写平面Aが形成される。駆動ローラ32は、金属ローラの表面に厚さ数mmのゴム(ウレタンまたはクロロプレン)をコーティングして、中間転写ベルト31とのスリップを防いでいる。駆動ローラ32は、パルスモータ(不図示)によって図中矢印B方向へ回転駆動される。
一次転写平面Aは、画像形成部10の各ステーション10a〜10dに対向し、各感光ドラム11a〜11dが中間転写ベルト31の一次転写面Aに対向するように構成されている。よって、一次転写面Aに一次転写領域Ta〜Tdが位置することになる。
各感光ドラム11a〜11dと中間転写ベルト31とが対向する一次転写領域Ta〜Tdには、中間転写ベルト31の裏に一次転写用帯電器35a〜35dが配置されている。二次転写対向ローラ34に対向して二次転写ローラ36が配置され、中間転写ベルト31とのニップによって二次転写領域Teを形成する。二次転写ローラ36は、中間転写ベルト31に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト31上の二次転写領域Teの下流には、中間転写ベルト31の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングブレード51、及び廃トナーを収納する廃トナーボックス52が設けられている。
定着ユニット40は、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着ローラ41aと、その定着ローラ41aに加圧される定着ローラ41b(このローラ41bにも熱源を備える場合もある)、及び定着ローラ対(定着ローラ41a,41b)41のニップ部へ転写材Pを導くためのガイド43、また、定着ローラ対41から排出されてきた転写材Pを更に装置の外部の排出トレイ48上へ導き出すための内排紙ローラ44、外排紙ローラ45等から構成される。
制御部80より画像形成動作開始信号が発せられると、選択された転写材Pのサイズ等により選択された転写材供給段から転写材Pの供給を開始する。
次に、上記構成に成る本実施の形態に係る画像形成装置の動作を説明する。
制御部80より画像形成動作開始信号が発せられると、まず、ピックアップローラ22aにより、上段のカセット21aから転写材Pが1枚ずつ送り出される。そして、給送ローラ対23によって転写材Pが給送ガイド24の間を案内されてレジストローラ25a、25bまで搬送される。その時、レジストローラ25a、25bは停止しており、転写材Pの先端はニップ部に突き当たる。その後、レジストローラ25a、25bは、画像形成部10の各ステーション10a〜10dが画像の形成を開始するタイミングに合わせて回転を開始する。レジストローラ25a、25bの回転は、転写材Pと、画像形成部10より中間転写ベルト31上に一次転写されたトナー画像とが、二次転写領域Teにおいて一致するように、そのタイミングが設定されている。
一方、画像形成部10では、制御部80からの画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト31の回転方向Bにおいて、一番上流にある感光ドラム11d上に形成されたトナー像(現像像)が、高電圧が印加された一次転写用帯電器35dによって一次転写領域Tdにおいて中間転写ベルト31に一次転写される。
一次転写されたトナー像は、次の一次転写領域Tcまで搬送される。そこでは、画像形成部10の各ステーション10a〜10d間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストレーション(画像位置)を合わせて、次のトナー像が転写されることになる。他の色の一次転写領域Ta、Tbについても同様の工程が繰り返され、結局、4色のトナー像が中間転写ベルト31上に一次転写される。
その後、転写材Pが二次転写領域Teに進入して、中間転写ベルト31に接触すると、転写材Pの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ36に高電圧が印加される。そして、前述したプロセスにより中間転写ベルト31上に形成された4色のトナー像が転写材Pの表面に一括転写される。その後、転写材Pは、搬送ガイド43によって、定着ローラ対41のニップ部まで正確に案内される。そして、定着ローラ対41の熱及びニップの圧力によってトナー画像が転写材Pの表面に定着される。その後、転写材Pは、内外排紙ローラ44、45により搬送されて、装置外部の排出トレイ48上へ排出される。
この種の画像形成装置における各感光ドラム11a〜11d間の機械的取り付け誤差及び各露光部13a〜13dによって発生するレーザビーム光の光路長誤差、光路変化、LED(発光ダイオード)の環境温度による転写材Pの反り等の理由により、各感光ドラム11a〜11d上で形成された各カラー画像のレジストレーションのずれ、即ち色ずれ(レジずれ)を補正するために、転写領域A面上で、画像形成部10の全てのステーション10a〜10d下流の位置で、駆動ローラ32にて中間転写ベルト31が折り返される前の位置に、レジストレーションのずれを検知するレジストレーションセンサ60が設けられている。
図4は、本実施の形態の係る画像形成装置の下流側に接続されて製本処理を行う後処理装置の構成を示す側面図である。
図4に示すように、後処理装置100は、画像出力部1Pの排出口に接続され、画像出力部1Pから出力される転写材Pを受け取り、そのまま排出、或いは所定の処理を行って、装置100の外部に転写材P、或いは転写材Pの束を排出する。
画像出力部1Pの内外排紙ローラ44、45により搬送された転写材Pは、後処理装置100の搬送パス101に引き渡され、この搬送パス101を介して、処理部102に積載される。所定枚数の転写材Pが処理部102に積載されるまでの間、処理部102に転写材Pが1枚積載される毎に、パドル103が図中矢印方向に回転し、処理部102上に積載された転写材Pを整合する。
処理部102に所定枚数(ユーザが10枚でステイプル処理を指示した場合は、10枚を所定枚数とする。)の転写材Pが積載されると、押圧部104が束になった転写材Pを押さえるように上部から下降して、束の転写材Pを押さえると共に、後述する転写材束の厚さの検出を行う。押圧部104で転写材束を押さえた状態で、最終処理部105が転写材束を後処理するために、押圧部104近傍まで移動し、ステイプル処理、或いは接着(糊付け)等の製本処理を行う。
最終処理部105は、ステイプル処理でも、接着(糊付け)処理でも良い。
最終処理部105で、ステイプル処理が行われた後、この最終処理部105は、元の位置に戻り、処理された転写材束を搬送するために、ベルト搬送部106が転写材束を排出する方向に回転移動し、処理された転写材束を排出トレイ107上に排出する。
図5(a)、図5(b)は、処理部102と押圧部104とを拡大した断面図であり、図5(a)のように、所定枚数の転写材Pが積載された時、押圧部104は、転写材Pの束から離れた状態にあり、転写材Pが所定枚数積載されたことで、押圧部104は、図中矢印方向に移動し、図5(b)のように、転写材束を押圧した状態で停止し、転写材束を押さえることにより、ステイプル等の処理が行い易いようにすると共に、転写材束の厚さの検出を行う。
図6は、本実施の形態に係る画像形成装置における転写材束の厚さの検知を行う部分(変位量検知手段)の構成を示すブロック図である。
図6において、図4と同一部分には同一符号が付してある。
図6において、Pは転写材、102は処理部、104は押圧部、111は発光ダイオード、112は受光位置センサ、113はA/D変換器、114はセンサLED制御部、115は後処理制御部、116は後処理インタフェース(I/F)部、Liは照射光、Lrは反射光である。
後処理制御部115は、後処理装置100を制御する制御部であり、転写材束の厚さ検知部も、処理の一部として制御している。
後処理制御部115は、画像出力部1Pと通信するための後処理インタフェース(I/F)部116を介して、画像出力部1Pの制御部80と通信することができる。後処理制御部115からの指示により、センサLED制御部114は、発光ダイオード111に対してオン(ON)信号を伝送し、そのオン信号により、発光ダイオード111は点灯し、この発光ダイオード111からの照射光Liは、押圧部104の測定面で反射され、反射光Lrは、受光位置センサ112に入射される。転写材Pの束の厚さに応じて、発光ダイオード111及び受光位置センサ112からの距離が変わり、転写材Pの束の厚さが所定置以上の場合は、押圧部104は上方に移動して、発光ダイオード111に近寄り、転写材Pの束の厚さが所定値以下の場合は、押圧部104は下方に移動して、発光ダイオード111から離れるようになっている。
この結果、転写材Pの束の厚さに応じて受光位置センサ102に入射する反射光Lrの位置が変化し、転写材Pの束の厚さ信号であるアナログ信号がA/D変換器113に入力される。ここで、発光ダイオード111の明滅及び光量制御は、後処理制御部115からの制御信号によって、センサLED制御部114から出力されるオン(ON)信号により制御されている。また、後処理制御部115は、A/D変換器113のA/D変換タイミングをも制御しており、A/D変換器113からのデジタル化された転写材Pの束の厚さに対応した信号が後処理制御部115に送られ、この後処理制御部115で転写材Pの束の厚さが演算される。
図7は、操作部画面の一例を示す図であり、同図において、700は等倍設定キーで、等倍率を設定するためのキーである。701は倍率キーで、変倍率を設定するためのキーである。この倍率キー701により設定された倍率は、光学系1Rの制御に反映される。702はソータキーで、後処理装置100で後処理されるシートの後処理モードを設定するためのキーである。703は両面モード設定キーで、画像出力部1Pでシートの片面のみに印字するモード、シートの両面共に印字するモード、またはADF1300で給送される原稿を片面のみ読み込むモード、原稿を両面共に読み込むモード等を設定するためのキーである。
704は画像モードキーで、画像読み込みモード(文字モード、文字写真モード、写真モード等)を設定するためのキーである。705は自動画像変換モード設定キーで、画像モードキー704による画像読み込みモード(文字モード、文字写真モード、写真モード等)の設定に拘らず、「文字モード」、自動的に原稿の下地を読み飛ばす「地飛ばしモード」を設定するためのキーである。706は画像を薄くするキーで、画像モードキー704で設定された画像読み込みモードにおいて、画像を薄くするためのキーである。707は画像を濃くするキーで、画像モードキー704で設定された画像読み込みモードにおいて、画像を濃くするためのキーである。708は応用モードキーで、その他の画像形成装置で編集可能な各種複写モードを設定するためのキーである。709は給紙選択キーで、シートの供給モードを選択するためのキーである。
次に、後処理装置100側でシート束の制限を行う場合の例を、図8、図9、図10を用いて説明する。
図8は、後処理装置100内で持っている用紙(シート)情報テーブルの一例を示す図であり、同図において、用紙(シート)サイズは、A4,A3,B4等を示し、用紙(シート)種類は、薄紙、普通紙、厚紙、超厚紙等を示し、用紙(シート)厚さは、1枚あたりの用紙(シート)の厚さ、例えば、1mm等を示し、束リミットは、製本可能な枚数を示す。
図9は、用紙種類、用紙厚さ、束リミットの初期設定値を示す図で、例えば、A4の普通紙の場合、図8の用紙情報テーブルは、用紙サイズ:A4、用紙種類:普通紙、用紙厚さ0.1mm、束リミット200枚(20mm)となる(束リミットの20mmは、後処理装置100が最適に処理が可能な用紙束厚さである。)。
後処理装置100側での制御について、図10を用いて説明する。
図10は、後処理装置100側での制御の流れを示すフローチャートである。後処理装置100がスタンバイ状態になり、画像出力部1Pからの用紙(シート)受け取りが可能な状態になり、画像出力部1P側から、後処理装置100側に対して搬送される用紙の情報を受信する(ステップS1000)。ここで受け取る情報は、用紙サイズ、用紙種類、処理する1束の用紙枚数であり、後処理装置100の後処理I/F部116を介して後処理制御部115に入る。
後処理制御部115は、指定された用紙種類が後処理装置100に対して初めて搬送される用紙であるか否かを判定し(ステップS1001)、初めて搬送される用紙である場合は、図9の初期設定値を使い、図8の用紙テーブルを以下のように構築する(ステップS1002)。ここで、画像出力部1Pからの指示は、用紙サイズ:A4、用紙種類:普通紙、処理する1束の枚数:100枚とする。
用紙サイズ:A4
用紙種類:普通紙
用紙厚さ:0.1mm
束リミット:200枚(20mm)
次に、画像出力部1Pから用紙を連続して受け取り(ステップS1003)、搬送パス101を経由して、処理部102に用紙を送り込む。用紙をカウントする、或いは画像出力部1Pから最終用紙処理情報を受け取り(ステップS1004)、100枚目の用紙が処理部102に格納されたところで、押圧部104を下降し、100枚の用紙束を押圧する(ステップS1005)。この状態で、後処理制御部115は、センサLED制御部114を駆動し、発光ダイオード111を点灯させると共に、A/D変換器113でデジタル変換された値を元に、厚さ情報(mm)に変換する(ステップS1006)。ここでは、読み取った値は、用紙束厚さが8mmであったとすると、1枚あたりの用紙厚さは、
8mm/100枚=0.08mm
となる。
この読み取った値を図8の用紙テーブルに格納し、束リミットは、
20mm/0.08mm=250枚
となり、結果として、図8の用紙テーブルは、
用紙サイズ:A4
用紙種類:普通紙
用紙厚さ:0.08mm
束リミット:250枚(20mm)
のようになる(ステップS1007)。
初期の設定では、用紙200枚が後処理できる予定であったが、使用した用紙厚さから、用紙250枚までは処理できることになる。
ステップS1007において用紙テーブルを再構築した後、後処理装置100は、ステイプル、或いは糊付け(接着)等の束処理を施し、装置外部に用紙束を排出する。
図10のステップS1001において、指定された用紙種類が後処理装置100に対して、初めての用紙種類でなかった場合、ここでは、再度A4普通紙が画像出力部1Pから指示された場合を例に挙げる。
この時、先に作成した用紙テーブル(厚さ0.08mm、束リミット250枚)を使用し、束処理可能か否かを判定する(ステップS1008)。ここで、画像出力部1Pからの処理する1束あたりの用紙枚数が200枚であった場合は、後処理が可能なため、前記ステップS1003へ遷移し、通常処理を行う。
一方、画像出力部1Pからの処理する1束あたりの用紙枚数が260枚であった場合は、画像出力部1Pに対して、処理できない旨、警告を通知する(ステップS1009)。その時の操作部への警告表示は、図7(b)のように、「製本枚数をオーバーしています。」のように表示する。
ここで、後処理装置100は、画像出力部1Pからの指示が来てから、束処理できない旨通知しても良いし、画像出力部1Pからの指示が来る前に、画像出力部1Pに対して、用紙枚数制限信号を送信しても良い。
次に、光学系1R、画像出力部1Pと後処理装置100で用紙束の制限を行う場合の例を、図11を用いて説明する。
図8は、画像出力部1Pの用紙供給段(図1中では、カセット21a、21b、手差しカセット27)がそれぞれに持っている用紙情報テーブルの一例を示す図であり、同図において、用紙サイズは、A4、A3、B4等を示し、用紙種類は、薄紙、普通紙、厚紙、超厚紙等を示し、用紙厚さは、1枚あたりの用紙の厚さ、例えば、1mm等を示し、束リミットは、製本可能な枚数を示す。
図9は、用紙種類、用紙厚さ、束リミットの初期設定値を示す図であり、同図において、例えば、A4の普通紙の場合、図8の用紙情報テーブルは、用紙サイズ:A4、用紙種類:普通紙、用紙厚さ0.1mm、束リミット200枚(20mm)となる。束リミットの20mmは、後処理装置が最適に処理が可能な用紙束厚さである。
画像出力部1Pを中心に制御を図11に基づき説明する。
図11は、画像出力部1Pを中心にした制御の流れを示すフローチャートである。
光学系1R、画像出力部1P、後処理装置100がスタンバイ状態になり、ユーザは、図7(a)の操作部から用紙供給段を選択する。原稿をADF1300に積載し、コピーキーを押すと、原稿枚数をカウントする。原稿枚数と、操作部から設定されているモード(両面モード等)とから、出力される用紙枚数を算出する(ステップS1100)。ここでは、出力される用紙枚数が100枚とする。指定された用紙供給段に格納されている用紙は、A4サイズの普通紙とする。指定された用紙種類が画像出力部1Pで初めて使われる用紙であるか否かを判定し(ステップS1101)、初めて使用される用紙である場合、図9の初期設定値を使い、図8の用紙テーブルを以下のように構築する(ステップS1102)。ここで、画像出力部1Pからの指示は、用紙サイズ:A4、用紙種類:普通紙、処理する1束の枚数:100枚となる。
この時、選択されたカセットの用紙情報は、
用紙サイズ:A4
用紙種類:普通紙
用紙厚さ:0.1mm
束リミット:200枚(20mm)
のようになる。
後処理装置100は、20mmまでの用紙束を処理できるため、出力される用紙枚数が100枚であることから、後処理装置100に対して、上記カセットの用紙情報である用紙サイズ:A4、用紙種類:普通紙、処理する1束の用紙枚数(100)を後処理装置100に送信する(ステップS1103)。後処理装置100が用紙の受入れ準備を済ませると、画像出力部1Pは、後処理装置100に対して、選択したカセットから用紙を搬送する(ステップS1104)。100枚目の用紙が後処理装置100に搬送された時、画像出力部1Pは、後処理装置100に対して、最終用紙を排出したことを示す情報を送信する(ステップS1105)。後処理装置100は、画像出力部1Pから用紙を連続して受け取り、搬送パス101を経由して、処理部102に用紙を送り込む。
画像出力部1Pからの最終用紙情報が来た後、100枚目の用紙が処理部102に格納されたところで、押圧部104を下降し、100枚の用紙束を押圧する(ステップS1106)。この状態で、後処理制御部115は、センサLED制御部114を駆動し、発光ダイオード111を点灯させると共に、A/D変換器113でデジタル変換された値を元に、厚さ情報(mm)に変換する(ステップS1107)。ここでは、読み取った値は、用紙束厚さが8mmであったとすると、1枚あたりの用紙厚さは、
8mm/100枚=0.08mm
となる。
この読み取った値(1枚あたりの用紙厚さ)を画像出力部1Pに送信する(ステップS1108)。
画像出力部1Pでは、受信した1枚あたりの用紙厚さ(0.08mm)を、カセットの用紙情報に反映する。
ここで、束リミットは、
20mm/0.08mm=250枚
となり、結果として、カセット用紙テーブル(図8)は
用紙サイズ:A4
用紙種類:普通紙
用紙厚さ:0.08mm
束リミット:250枚(20mm)
のようになる(ステップS1109)。
初期の設定では、200枚が後処理できる予定であったが、使用した用紙厚さから、250枚までは処理できることになる。
用紙テーブルを再構築した後、後処理装置100は、ステイプル、或いは糊付け(接着)等の束処理をし、装置外部に用紙束を排出する。
図11のステップS1101において、指定された用紙種類が後処理装置100に対して、初めての用紙種類でなかった場合、ここでは再度A4サイズの普通紙が画像出力部1Pから指示された場合を例に挙げる。
この時、先に作成した用紙テーブル(厚さ0.08mm、束リミット250枚)を使用し、束処理可能か否かを判定する(ステップS1110)。ここで、画像出力部1Pからの処理する1束あたりの枚数が200枚であった場合、後処理が可能なため、前記ステップS1103へ遷移し、通常処理を行う。
一方、画像出力部1Pからの処理する1束あたりの枚数が260枚であった場合、処理できない旨、操作部に警告を通知する(ステップS1111)。その時の操作部への警告表示は、図7(b)のように、「製本枚数をオーバーしています。」のように表示する。
以上述べてきたように、本実施の形態においては、後処理装置100で実際に出力した用紙の厚みを測定し、それを後処理可能な用紙枚数に反映させることができるため、用紙の厚さに応じた最適な製本処理が可能になり、仕上り等にシワや角折れ等の製本ミスが無くなる。また、可能な限り上限まで製本処理ができるようになる。また、定着器(定着ローラ対41)を通過した後に用紙の厚みを測定するために、定着器を通過した後の製本処理に、より適した用紙の厚みの測定ができる。
また、処理する用紙束の厚さを検出し、その検出した用紙束の厚さに基づいて、束処理できる用紙枚数或いは用紙厚さの上限を変更することができるため、使用した用紙の厚さに応じて、最適な製本処理等の束処理が可能になり、仕上り等にシワや製本ミス等が無くなると共に、可能な限り上限まで束処理ができる。また、用紙の厚さに対応した枚数を上限に設定することにより、想定以上の厚みの用紙が後処理装置100に格納された時に発生する角折れやシワ等を無くすことができる。
また、処理する用紙束の厚さ検出を、用紙を挟持或いは押圧して行うため、定着器を抜けた後に水分蒸発や、用紙内の空気の隙間が無い状態、また接触する用紙間の隙間も無い状態となり、用紙束処理時の適正な用紙束厚さを測定することができる。
また、用紙供給段に格納されている用紙の厚さ情報が初期値として格納されており、検出した用紙束の厚さに応じて、用紙供給段に格納されている用紙の厚さ情報が更新されるため、より精度の高い製本に適した処理が可能になる。
また、画像形成装置本体内に予め記憶されている用紙種類(厚さ情報)では対応できない新たな用紙厚さの用紙についても対応することが可能になる。
また、束処理される用紙の枚数をカウントし、厚さ検知の結果を1枚あたりの用紙厚さに変換するため、複数種類の用紙が混載されても、より精度の高い製本に適した処理が可能になる。
また、検出した用紙束の厚さから、1枚あたりの用紙厚さに変換し、それを用紙供給段に格納されている用紙1枚あたりの用紙厚さに反映することにより、枚数制限或いは厚さ制限を演算する場合の処理を、より一層容易にすることができる。
また、検出した用紙束の厚さと、束状にする用紙枚数をカウントして、1枚あたりの用紙厚さに変換することで、画像形成装置が束処理可能な最大枚数を、1枚あたりの用紙厚さから導くことが容易になり、精度の高い製本処理、また、製本処理を最大限に生かすことができる処理枚数を提示できる。
また、原稿枚数、複写モードから、出力される用紙枚数を算出し、算出枚数と、束処理可能な枚数とを比較し、算出枚数が束処理可能枚数を超えた場合に警告表示できるため、想定以上の厚みを持った用紙を無理に処理することによるシワ、角折れ等の製本ミスが発生する可能性がある製本出力前にユーザに知らせることができる。
また、用紙供給段情報も加味することにより、より精度の高い警告を促すことが可能になる。
また、プリント時に用紙出力枚数が確定し、用紙供給段も確定した時点でユーザに対し、精度の高い製本が可能でないことを知らせることができるため、精度の低い製本(シワ、角折れ等、製本部での用紙詰まり)を出力してしまうことがない。
更に、束状の用紙を押圧した状態で厚さを検出するため、より最終工程に近い状態で、厚さを検出することができ、精度の高い製本を提供することができる。
(その他の実施の形態)
以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の形態の構成が持つ機能を達成できる構成であれば、どのようなものであっても適用可能である。
また、本発明の目的は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及びプログラムは本発明を構成することになる。
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置の構成を示す断面図である。 第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置における画像読み取り装置の構成を示す側面図である。 第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置における原稿給送装置の構成を示す側面図である。 第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置に接続される後処理装置の構成を示す側面図である。 第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置に接続される後処理装置の製本部の構成を示す側面図である。 第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置に接続される後処理装置の束厚さ検出処理を示す概念図である。 第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置の操作部画面の一例を示す平面図である。 第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置における用紙の情報を示す用紙テーブルの一例を示す図である。 第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置における用紙の情報の初期値を示すテーブルの一例を示す図である。 第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置に接続される後処理装置の処理動作の流れを示すフローチャートである。 第1の実施の形態に係るシート処理装置である画像形成装置の処理動作の流れを示すフローチャートである
符号の説明
104 押圧部(狭持/押圧手段)
111 発光ダイオード(シート束厚さ検出手段)
112 受光位置センサ(シート束厚さ検出手段)
115 後処理制御部(シート束厚さ検出手段、変更手段、シート枚数カウント手段、決定手段、原稿枚数カウント手段、処理モード指定手段、出力枚数算出手段、警告手段、設定手段)

Claims (4)

  1. 画像形成装置から排出された複数枚のシートを束状にして処理するシート処理装置において、
    処理される複数の前記シートを積載するとともに積載された複数の前記シートからなるシート束に処理を行う処理部と、
    前記シートの種類毎に前記処理部で処理可能な前記シート束の上限枚数の情報及び前記シート束の上限の厚さの情報を格納する格納部と、
    前記格納部に格納された前記シート束の上限枚数の情報に基づいて、前記処理部の動作を制御する制御部と、
    前記処理部に積載された前記シート束を押圧する押圧部と、
    前記押圧部により押圧した状態で前記シート束の厚さを検出するシート束厚さ検出手段と、
    前記シート束厚さ検出手段により検出したシート束厚さ情報と前記シート束の前記シートの枚数と前記シート束の上限の厚さの情報とに基づいて前記格納手段に格納された前記シート束の上限枚数の情報を更新する更新手段と、
    備え、前記更新手段は、使用する前記シートの種類が初めて使用される前記シートである場合、前記処理部で処理可能な前記シート束の上限枚数の情報及び前記シート束の上限の厚さの情報として予め決められた初期設定値を使用して、前記シート束の上限枚数の情報を更新し、
    前記制御部は、前記更新手段により前記上限枚数が更新された前記シートと同じ種類の前記シートを再度使用する場合に、前記更新手段により更新された前記上限枚数の情報に基づいて前記処理部の動作を制御することを特徴とするシート処理装置。
  2. 前記更新手段は、前記シート束厚さ検出手段により検出された前記シート束厚さ情報を前記シート束の前記シートの枚数で除算することにより1枚あたりの前記シートの厚さを算出し、該算出した1枚あたりの前記シートの厚さで前記格納部に格納された前記シート束の上限の厚さの情報を除算した値に基づいて前記格納手段に格納された前記シート束の上限枚数の情報を更新することを特徴とする請求項1記載のシート処理装置。
  3. 前記格納部は、1枚あたりの前記シート厚さ情報を格納しており、
    前記更新手段は、前記算出した1枚あたりの前記シートの厚さに前記格納部に格納された1枚あたりの前記シート厚さ情報を更新することを特徴とする請求項2に記載のシート処理装置。
  4. 原稿枚数をカウントする原稿枚数カウント手段と、
    前記シートの片面に像形成する片面モード前記シートの両面に像形成する両面モードの処理モードを指定する処理モード指定手段と、
    前記原稿枚数カウント手段のカウント値と前記処理モード指定手段により指定された処理モードとに基づいて前記シートの出力枚数を算出する出力枚数算出手段と、
    前記出力枚数算出手段により算出された出力枚数と使用する前記シートの種類に対応した前記格納部に格納された前記シート束の上限枚数とを比較して前記出力枚数が前記上限枚数を超えていた場合に警告する警告手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項1に記載のシート処理装置。
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